宁夏青铜峡市高中化学 第二章 化学反应与能量 2.2 化学能与电能教学设计 新人教版必修2

宁夏青铜峡市高中化学第二章化学反应与能量2.2化学能与电能教学设计新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：化学能与电能

2.教学年级和班级：宁夏青铜峡市高中，二年级，1班

3.授课时间：2022年10月12日

4.教学时数：45分钟核心素养目标1.理解化学能与电能的转化原理，掌握原电池和电解池的工作原理。

2.能够运用所学的知识分析生活中的化学能与电能的转化现象。

3.培养学生的实验操作能力，通过实验探究化学能与电能的转化过程。

4.培养学生的团队协作能力，通过小组讨论和实验报告的撰写，提高学生的交流和表达能力。教学难点与重点1.教学重点：

（1）化学能与电能的转化原理：理解原电池和电解池的工作原理，掌握电化学腐蚀的实质。

（2）原电池和电解池的组成及判断：能够识别原电池和电解池的各个组成部分，判断给定的电化学系统属于原电池还是电解池。

（3）电化学反应的计算：掌握电化学反应中电子转移数、电荷守恒、物质守恒等基本概念，能够运用这些概念解决实际问题。

（4）生活中的化学能与电能转化现象：能够分析电池、燃料电池、电解水等生活中的化学能与电能转化现象。

2.教学难点：

（1）电化学腐蚀的实质：理解金属发生电化学腐蚀的本质，掌握腐蚀过程中电子、离子、物质的转移途径。

（2）原电池和电解池的判断：在给定一个电化学系统时，能够准确判断它是原电池还是电解池，并说明判断依据。

（3）电化学反应计算：在复杂的电化学反应中，能够正确运用电子转移数、电荷守恒、物质守恒等基本概念进行计算。

（4）电解质溶液中离子浓度的变化：理解在电解过程中，电解质溶液中离子浓度的变化规律，并能够运用这些规律解决实际问题。

（5）生活中的化学能与电能转化现象的分析：能够对生活中的化学能与电能转化现象进行深入分析，并提出自己的见解。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：在讲解化学能与电能的基本概念、原理和公式时，采用清晰的逻辑顺序和生动的案例，引导学生理解并掌握知识点。

2.讨论法：组织学生针对原电池和电解池的工作原理、电化学腐蚀等问题进行小组讨论，激发学生的思考和探究欲望，培养学生的批判性思维和团队协作能力。

3.实验法：安排学生进行原电池和电解池的实验操作，让学生亲身体验化学能与电能的转化过程，增强学生的实践操作能力和科学探究能力。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体课件和视频，生动形象地展示化学能与电能的转化过程，提高学生的学习兴趣和理解程度。

2.教学软件：运用教学软件进行模拟实验和动画演示，帮助学生直观地理解电化学反应的原理和过程。

3.网络资源：引导学生利用网络资源查找相关的学术文章和实际案例，拓宽学生的知识视野，培养学生的信息素养和自主学习能力。

4.实验报告：要求学生撰写实验报告，培养学生的实验数据处理和分析能力，提高学生的写作和表达能力。

5.小组互动平台：利用小组互动平台，让学生在课前预习、课中讨论和课后交流，促进学生之间的互动和合作，提高学生的自主学习能力和团队合作能力。教学流程1.课前准备（5分钟）

（1）让学生预习本节课的内容，了解化学能与电能的基本概念和原理。

（2）准备实验所需的器材和试剂，确保实验安全顺利进行。

2.课堂导入（5分钟）

（1）通过一个生活中的实例（如手机充电）引出化学能与电能的主题。

（2）简要介绍本节课的学习目标和内容。

3.知识讲解（15分钟）

（1）利用多媒体课件，讲解化学能与电能的转化原理，重点介绍原电池和电解池的工作原理。

（2）通过生动的案例，解释电化学腐蚀的实质。

（3）讲解电化学反应的计算方法，举例说明如何应用这些方法解决实际问题。

4.实验操作（10分钟）

（1）引导学生进行原电池和电解池的实验操作，让学生亲身体验化学能与电能的转化过程。

（2）学生在实验过程中，观察并记录实验现象，培养学生的实验观察能力和数据分析能力。

5.课堂讨论（5分钟）

（1）组织学生针对实验结果和所学知识进行小组讨论。

（2）让学生分享自己的见解和收获，培养学生的批判性思维和团队协作能力。

6.课后作业（5分钟）

（1）布置一道有关化学能与电能转化的课后题目，巩固所学知识。

（2）要求学生撰写实验报告，总结实验现象和结论，提高学生的写作和表达能力。

7.课堂小结（5分钟）

（1）总结本节课所学的主要内容和知识点。

（2）强调化学能与电能在生活中的应用和重要性。

整个教学流程共计45分钟，各环节时间分配合理，确保学生能够在有限的时间内掌握所学知识。通过实验、讨论等多种教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的实践操作能力和科学探究能力。知识点梳理1.化学能与电能的转化原理

-化学能：物质在化学反应中释放或吸收的能量。

-电能：电荷在电场中移动时产生的能量。

-化学能与电能的转化：通过化学反应实现电能的产生或消耗。

2.原电池和电解池的工作原理

-原电池：利用自发的氧化还原反应实现化学能与电能的转化。

-电解池：通过外加电源强迫非自发的氧化还原反应发生，实现化学能与电能的转化。

3.电化学腐蚀的实质

-金属在潮湿环境中形成原电池，发生电化学腐蚀。

-腐蚀过程中，金属失去电子转化为阳离子，同时生成氢气或氧化物等产物。

4.电化学反应的计算

-电子转移数：氧化还原反应中转移的电子数。

-电荷守恒：电化学反应中，正负电荷总数相等。

-物质守恒：电化学反应中，反应物和生成物的物质总量相等。

5.电解质溶液中离子浓度的变化

-电解过程中，电解质溶液中离子浓度发生改变，遵循离子的放电顺序。

-电解质溶液的pH值发生变化，取决于电解产物的性质。

6.生活中的化学能与电能转化现象

-电池：化学能转化为电能，如干电池、蓄电池等。

-燃料电池：化学能直接转化为电能，如氢燃料电池、甲醇燃料电池等。

-电解水：电能转化为化学能，通过电解水生成氢气和氧气。

7.实验操作技巧和注意事项

-实验操作规范，确保安全。

-正确连接电路，使用电压表、电流表等仪器测量。

-观察实验现象，记录数据，分析结果。内容逻辑关系1.化学能与电能的转化原理

①化学能：物质在化学反应中释放或吸收的能量。

②电能：电荷在电场中移动时产生的能量。

③化学能与电能的转化：通过化学反应实现电能的产生或消耗。

2.原电池和电解池的工作原理

①原电池：利用自发的氧化还原反应实现化学能与电能的转化。

②电解池：通过外加电源强迫非自发的氧化还原反应发生，实现化学能与电能的转化。

3.电化学腐蚀的实质

①金属在潮湿环境中形成原电池，发生电化学腐蚀。

②腐蚀过程中，金属失去电子转化为阳离子，同时生成氢气或氧化物等产物。

4.电化学反应的计算

①电子转移数：氧化还原反应中转移的电子数。

②电荷守恒：电化学反应中，正负电荷总数相等。

③物质守恒：电化学反应中，反应物和生成物的物质总量相等。

5.电解质溶液中离子浓度的变化

①电解过程中，电解质溶液中离子浓度发生改变，遵循离子的放电顺序。

②电解质溶液的pH值发生变化，取决于电解产物的性质。

6.生活中的化学能与电能转化现象

①电池：化学能转化为电能，如干电池、蓄电池等。

②燃料电池：化学能直接转化为电能，如氢燃料电池、甲醇燃料电池等。

③电解水：电能转化为化学能，通过电解水生成氢气和氧气。

板书设计：

1.化学能与电能的转化原理

化学能→电能

2.原电池和电解池的工作原理

原电池：自发的氧化还原反应

电解池：外加电源→非自发的氧化还原反应

3.电化学腐蚀的实质

金属→原电池→电化学腐蚀

4.电化学反应的计算

电子转移数→电荷守恒→物质守恒

5.电解质溶液中离子浓度的变化

离子浓度变化→离子的放电顺序→pH值变化

6.生活中的化学能与电能转化现象

电池：化学能→电能

燃料电池：化学能→电能

电解水：电能→化学能

板书设计简洁明了，有助于学生理解和记忆每个知识点。通过逻辑关系和关键词的展示，使学生能够更好地掌握化学能与电能转化的原理和应用。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《电化学原理在工业中的应用》

-视频资源：《原电池和电解池的实验操作演示》

2.拓展要求：

-学生自主选择拓展内容，进行课后学习。

-鼓励学生针对拓展内容提出问题，教师提供必要的指导和帮助。

-学生可以结合拓展内容，进行小组讨论或撰写课后心得体会。

拓展内容详细说明：

《电化学原理在工业中的应用》阅读材料：

-介绍电化学原理在工业生产中的应用，如金属的电镀、腐蚀防护等。

-分析电化学原理在能源转换和储存方面的应用，如电池、燃料电池等。

-探讨电化学原理在环境保护和废水处理中的作用。

《原电池和电解池的实验操作演示》视频资源：

-演示原电池和电解池的实验操作，包括实验步骤、仪器使用等。

-解释实验原理和观察到的现象，帮助学生更好地理解电化学反应过程。

-提供实验安全注意事项，提高学生的实验操作安全意识。

拓展要求说明：

-学生可以根据自己的兴趣和理解程度，选择适合自己的拓展内容。

-鼓励学生在阅读材料或观看视频后，主动提出问题，并与同学进行讨论。

-教师可以提供必要的指导和帮助，如解答学生的疑问，推荐相关的学习资源等。

-学生可以结合拓展内容，撰写课后心得体会，总结自己的学习收获和体会。教学评价与反馈1.课堂表现：教师通过观察学生在课堂上的参与程度、提问频率、回答问题的准确性等方面，对学生的课堂表现进行评价。

2.小组讨论成果展示：教师通过评估学生在小组讨论中的贡献、观点的独创性和小组合作的效果等方面，对小组讨论成果进行评价。

3.随堂测试：教师通过分析学生在随堂测试中的答题情况，了解学生对知识点的掌握程度，并进行评价。

4.课后作业：教师通过检查学生完成课后作业的质量，了解学生对课堂所学知识的应用和理解程度，并进行评价。

5.教师评价与反馈：教师根据以上各方面的评价，对学生的学习情况进行综合评价，并提供具体的反馈意见。教学反思与改进本节课的总体教学效果是令人满意的，学生们在课堂上积极参与，对化学能与电能的转化原理有了深入的理解。然而，我也注意到一些需要改进的地方。

首先，在实验操作环节，我发现部分学生对实验仪器的使用和实验步骤的理解不够到位。为了提高学生的实验操作能力，我计划在未来的教学中，提前为